Análisis: Ryzen 5 1400 de AMD

AMD ha iniciado una nueva etapa en el mercado de procesadores mayoritario, esos cuyo precio se sitúa entre los 150 y 300 euros, con los Ryzen 5. Es un mercado mucho más interesante para AMD porque los procesadores por encima de los 300 euros están orientados a usuarios más concretos, y en este caso con sus Ryzen 7 tiene por objetivo los profesionales.

La serie Ryzen 5 empieza en el 1400 de este análisis, y por precio compite directamente con el Core i5-7400. Son 189 euros del Ryzen 5 frente a 179 euros del Core i5, por lo que siempre me parece interesante ver desde donde parten las gamas de procesadores que hasta dónde pueden llegar desde un punto de vista del comprador que mira mucho lo que gasta.

Arquitectura Zen

La microarquitectura Zen de AMD es una arquitectura escalable y adaptada a las necesidades de computación de la actualidad. A diferencia de en Bulldozer, donde AMD se centró en núcleos físicos de menor potencia para un rendimiento global mayor —algo que se tornó erróneo para una gran cantidad de usos prácticos—, Zen dispone de menos núcleos físicos pero añade tecnología de multihilo simultáneo o SMT.

Todos los procesadores Zen basan su diseño en dos unidades llamadas complejo de núcleos —CCX por sus siglas en inglés—, unidades entre sí por la interconexión Infinity Fabric, que AMD va a usar en todos sus productos. Cada CCX está compuesta por cuatro núcleos Zen con 8 MB de caché de nivel 3 (L3), pero actúa como caché víctima. Cada núcleo dispone de su propia caché L2 de 512 KB, el doble que la de 256 KB usada por Intel.

Disponer de una mayor cantidad de caché permite reducir los fallos de caché, o dicho de otro modo, que la información que necesitan los núcleos en un momento dado para ejecutar una instrucción no esté en la caché y tenga que tomarla de la memoria principal. La caché L3, como mera caché víctima en la arquitectura Zen, es una zona donde va información descartada de los núcleos, y que se consulta antes de ir a la memoria principal.

Puesto que la memoria caché es ultrarrápida, consultar la memoria principal es un proceso lento que perjudica el rendimiento de la CPU y aumenta el consumo. Para predecir qué información van a necesitar los núcleos se utilizar el predictor de saltos, que también ha sido mejorado en la arquitectura Zen. La segmentación y la capacidad de ejecución de instrucciones han sido muy modificados, y con otra serie de cambios, la arquitectura Zen es un buen punto de partida para AMD. Podéis leer más sobre la arquitectura Zen en AnandTech.

AMD también ha añadido una serie de tecnologías bajo el nombre de SenseMI. Una de ellas es XFR o rango de frecuencias ampliado,un segundo turbo que realiza el procesador de forma automática en función de varios parámetros. Otra característica, pura potencia o Pure Power, encargado de monitorizar la temperatura, velocidad y voltajes de diversas partes de los chips para sacar el mejor rendimiento posible en un momento dado. Lo hace utilizando la interconexión Infinity.

Otra es turbo de precisión o Precision Boost, que es lo que permite mejorar en incrementos de 25 MHz la frecuencia del procesador en un momento dado para obtener el mejor rendimiento. Además hay un sistema de inteligencia artificial, algoritmos básicamente, para tomar la decisión de qué información llevar a la caché para reducir los fallos de caché.

Herramienta de overclocking (OC)

AMD ha creado para los procesadores Ryzen una herramienta de OC que permite modificar sus parámetros al vuelo dentro del sistema operativo. Eso quiere decir que en cualquier momento se pueden subir cuando sea necesario, y desactivar la subida cuando deje de serlo. La herramienta se llama Ryzen Master, y se puede descargar desde la web de AMD.

Permite la modificación de la velocidad turbo del procesador, así como los voltajes, para ir ajustando al máximo las necesidades al chip que te haya tocado. Se pueden habilitar y deshabilitar núcleos, aunque requiere reiniciar el equipo para que los cambios tengan efecto. Las frecuencias se pueden modificar por núcleo de manera independiente.

Ryzen 5 1400: desembalado y características

La microarquitectura Zen que se utiliza como base de esta serie ha mejorado notablemente la potencia por núcleo con respecto a la antigua serie de procesadores FX. A su vez, ha reducido sustancialmente su consumo, ya que los procesadores Ryzen de momento se dividen en un consumo de 65 o 95 W, siendo estos últimos más orientado a overclocking.

El Ryzen 5 1400 es un procesador de cuatro núcleos físicos con multihilo, lo que en la práctica son ocho núcleos a nivel lógico de cara al sistema operativo. Su frecuencia base es de 3.2 GHz y el turbo de 3.4 GHz, con una ligera subido que permite el XFR de +50 MHz. Parece sustancialmente más interesante el Ryzen 5 1500X ya que cuenta con frecuencias de 3.5 y 3.7 GHz con XFR de +200 MHz, así como una caché de nivel 3 de 16 MB en vez de 8 MB, pero eso habrá que dejarlo para otro análisis.

En la caja del Ryzen 5 1400 viene a su vez una pequeña caja con el procesador, un certificado de autenticidad y unas pegatinas. El encapsulado del chip es de tipo PGA o matriz de rejilla de pines, que es bastante autoexplicativo. A diferencia del formato de encapsulado usado por Intel, los procesadores de AMD tienen 1331 pines que se insertan directamente en el zócalo AM4 que se utiliza para la arquitectura Zen.

Refrigeración de serie y overclocking

El disipador Stealth que incluye AMD de serie con el Ryzen 5 1400 es un buen ventilador, con un rendimiento silencioso. Se ajusta a la placa base mediante cuatro tornillos, por lo que es de instalación muy sencilla. Dispone de un conector de cuatro pines para la regulación automática de su velocidad.

En carga, el ventilador no supera los 35 dB, por lo que no resulta molesto. Sin embargo, cuando se sube el procesador —todos los Ryzen están desbloqueados— hace un ruido bastante más notable, sobre los 40 dB, y demuestra que es un ventilador sencillo pero que no es competente para la tarea.

Las temperaturas que alcanza el procesador en reposo, tras un tiempo de uso, es de 41 ºC, mientras que en carga utilizando Furmark alcanza los 61 ºC. Son buenos valores, y bastante mejores de los que se obtenía con la serie de procesadores FX de AMD.

La aplicación Ryzen Master permite subir algo la frecuencia turbo del procesador, y en este caso la pude subir hasta los 3.8 GHz. En algunas cargas de trabajo comprobé que no era del todo estable, por lo que finalmente lo dejé más hacia los 3.7 GHz, que supone una subida de 300 MHz.

Resultados en computación y trabajo

A continuación tenéis una serie de pruebas relacionados con la potencia de cómputo y en entornos de trabajo del procesador. La primera prueba es un clásico para comprobar el potencial de uso en renderizaciones, Cinebench R15.

7-Zip incluye una herramienta para ver su rendimiento en compresión y descompresión de archivos.

Una prueba en PC Mark 8 Home, sin aceleración mediante OpenCL.

En general el Ryzen 5 1400 es algo más potente que el Core i5-7400 cuando en las cargas de trabajo que vayan a utilizar todos sus núcleos, pero en el día a día ambos procesadores ofrecerán al usuario un rendimiento muy similar. Para equipos de diseño gráfico puede ofrecer algo más de rendimiento en conjunto en tareas multihilo, entre un 10 a 20 %.

Pruebas en juegos

Las pruebas de rendimiento las realizo seleccionando los preajustes ultra siempre que es posible y dan la opción, aunque en Ashes of the Singularity los pongo en altos, y en Rise of the Tomb Raider pongo todo al máximo. Sobre el antiescalonamiento, no lo pongo más allá de FXAA para poder compararlo bien con la resolución 4K, en la cual en un monitor estándar de 27 pulgadas no sirve de nada poner el suavizado de bordes. También desactivo las características específicas de tarjetas de cada marca, como la oclusión ambiental HBAO+ de Nvidia o el PureHair de AMD, por el posible impacto negativo que tengan en las tarjetas de la marca contraria.

Las pruebas utilizan los controladores GeForce 381.65 y Radeon Crimson ReLive 17.4.2.

Equipos de prueba

En esta ocasión he utilizado tres equipos distintos por motivos logísticos. El primero de ellos para el Core i7-6700K, el segundo para el Ryzen 5 1400, y el tercero para el Core i5-6400.

Para probar el Core i5 y el Ryzen 5, de similar precio, he usado placas que aceptan la misma velocidad de memoria y del mismo fabricante. La memoria en ambas placas es la misma, y está limitada a 2933 MHz en vez de a 3000 MHz que es la que alcanza normalmente, pero es la velocidad que acepta las placas de MSI.

Resultados del test

Para las pruebas de rendimiento he usado tres tarjetas gráficas de distintos precios, pero igualmente populares en sus rangos. La GTX 1050 Ti para el sector en torno a los 150-160 euros, la RX 480 de 8 GB para los 250 euros, y la GTX 1080 para los 550 euros. Hay bastante diferencia de potencia entre todas ellas, y de esta forma se puede comprobar mejor las diferencias entre usar los procesadores Ryzen 5 1400, Core i5-6400 y Core i7-6700K con ellas.

Ashes of the Singularity: Escalation

Rise of the Tomb Raider

Total War: Warhammer

Deus Ex: Mankind Divided

The Division

Gears of War 4

DiRT Rally

The Witcher 3

Crysis 3

For Honor

Ghost Recon: Wildlands

Conclusión

En las pruebas de este procesador, y poniéndolo cara a cara con el Core i5-6400, Intel sigue teniendo la clara ventaja de la potencia por núcleo. Aunque el Ryzen 5 1400 cuenta con ocho núcleos lógicos, en pocos momentos va a tener más rendimiento que el Core i5-6400 y sus cuatro núcleos.

Es un apartado gris, puesto que en juegos —el principal motivo por el que se venden procesadores y componentes de PC en general— los cuatro núcleos del i5 permiten sacar mejor rendimiento de una GTX 1080 que los ocho núcleos lógicos del Ryzen 5. El ejemplo de esto es Ashes of the Singularity: Escalation.

Bien es cierto que se supone que las DirectX 12 descargará de trabajo a los núcleos, pero eso es algo que solo se dice en teoría. Debido a la evolución de la calidad de los gráficos de los juegos, todo lo que descargue de trabajo a un procesador será aprovechado para mejorar la calidad de los efectos. Lo comido por lo servido, y el nivel de uso del procesador se quedará igual.

Aquellos juegos que se adapten mejor a las cargas de ocho hilos podrán sacar algo más de rendimiento del Ryzen 5, pero al menos en los que tengo por costumbre probar no se demuestra. Al fin y al cabo te da igual dividir el trabajo en ocho hilos pocos potentes que en cuatro más potentes y simplificar la ejecución de un juego. Además, gestionar ocho hilos no siempre es sencillo, y manejar más puede provocar regresión de rendimiento, como ha apuntado AMD en más de una ocasión para los Ryzen 7, y que es algo que los desarrolladores tienen que experimentar con ello.

Si se mira la prueba mononúcleo y multinúcleo en Cinebench R15, los núcleos lógicos adicionales del Ryzen 5 apenas aportan un 35 a 40 % de rendimiento adicional global. En el Core i5-6400, el uso de los cuatro núcleos simultáneamente arroja un aprovechamiento del 93 %, y en el Ryzen 5 1400 aparentemente es un peor aprovechamiento en cargas de trabajo de cuatro núcleos como se demuestra en varios juegos. Siempre hay una pérdida de potencia al usar multihilo por la coordinación entre ellos, u otros motivos. Si se va al Core i5-7400, la diferencia de rendimiento total con el Ryzen 5 1400 es del 19 %, que no parece demasiado pero que estará muy bien para usarlo para diseño.

Pero en general, el Ryzen 5 es un buen procesador que para acompañarlo de una tarjeta como una RX 480, RX 580 o GTX 1060, incluso una GTX 1070, permitirá sacar casi todo el rendimiento de ellas. Es una opción más de compra que no había hace un mes, pero que no aporta excesiva diferenciación con respecto al Core i5-7400, ni en potencia ni en precio. En ultima instancia, comprarlo o no dependerá de los gustos personales y de la orientación que se dé al equipo. Como está ocurriendo con los Ryzen, destaca para diseño.